15.08.2019
Charakterisierung nanoskaliger technischer ZrO2 Pulver hinsichtlich physikalischer Eigenschaften im Hinblick auf die Spezifikationsdaten
Peter Tutcaz, Markus Schütz, Daniel Moog , Pulveranalyse GbR
PA-ZrO2-Pulver in reiner und Yttrium stabilisierter Form mit ihren zum Teil außergewöhnlichen Eigenschaften findet man in der Kunststoffindustrie zur Polymerveredelung, als Komponenten in Funktionslacken, Farben und Beschichtungen, in Medizinprodukten, in der technischen Keramik sowie in speziellen Funktionskeramiken wie beispielsweise Sensoren oder Ionenleitern.
PA-ZrO2-Typen sind in den drei folgenden Kristallmodifikationen monoklin, tetragonal und kubisch verfügbar. Die kubischen und tetragonalen Kristallmodifikationen des Zirkonoxids besitzen hervorragende mechanische Eigenschaften und sind darüber hinaus durch ihre besonderen elektrischen Eigenschaften in den Bereichen Gas-Sensorik und Brennstoffzellen einsetzbar.
Der in den vorliegenden Untersuchungen mit Y2O3 hochstabilisierte Typ ist für den Einsatz in diesen Bereichen vorgesehen. Eine weitere Besonderheit dieses Materials liegt in der kubischen Kristallstruktur, welche im Rahmen der Untersuchungen bestätigt wird.
Ziel der Untersuchungen ist neben dem Vergleich der unstabilisierten, teilstabilisierten und hochstabilisierten ZrO2 Pulver auch die Überprüfung von Kristallstruktur und Primärpartikelgröße. Der Einsatz unterschiedlicher Materialien kann, insbesondere in Hinsicht auf die vorliegende Kristallstruktur, zu unerwarteten Spannungen in den Werkstoffen führen, wenn es durch thermische Beanspruchung zu einer Umwandlung der Kristallmodifikation kommt.